使有机金属催化剂失活的方法以及用于该方法的反应器系统技术方案

技术编号:1559106 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于使催化工艺中使用的有机金属催化剂失活的方法以及用于该方法的反应器系统,该方法的特征在于使工艺反应器的含催化剂的出口流在加热装置中处于至少160℃的温度下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使有机金属催化剂失活的方法以及用于该方法的反应器系统本专利技术涉及一种用于使用在催化工艺中的有机金属催化剂失活的方 法以及一种用于该方法的反应器系统。有机金属催化剂广泛用于均相和非均相催化工艺中,例如乙烯低聚以获得线型a-烯烃。例如,DE 43 38 414 Cl公开了一种通过在一种有机溶剂和一种均 相催化剂的存在下使乙烯低聚从而制备线型oc-烯烃的工艺。该工艺在一 个空管状反应器中实施,其产生的出口流中含有溶剂、催化剂、溶解的 乙烯和线型ct-烯烃。由于应避免工艺反应器(process reactor)后的 设备部分中催化剂的剩余活性,必须使该催化剂在非常短的时间内失活。 这种失活作用可根据现有技术通过加入水、醇或脂肪酸达到。此外,DE 198 07 Al公开了一种使催化剂失活的方法,其中活 性催化剂与一种金属氢氧化物在质子溶剂中的溶液混合,以除去该催化 剂的活性。本领域已知的使有机金属催化剂失活的方法具有以下缺陷它们需 要昂贵的反应原料,尤其是使用苛性碱和水时,而且还产生大量的无机 废物。本专利技术的一个目的是提供一种使用于均相催化工艺的有机金属催化 剂失活的方法,该方法克服了现有技术的缺陷,尤其是提供了一种避免 使用成本密集的抽提系统和失活化合物并避免产生大量废物的方法。本专利技术的另 一个目的是提供一种用于实施本专利技术方法的反应器系统。此目的通过将工艺反应器的含催化剂的出口流在加热装置中处于至 少160C的温度下达到。令人惊奇的是,已发现用于均相催化工艺中的有机金属催化剂可通 过至少160。C温度下的热处理而不可逆地失活。优选地,该催化剂被快 速加热至该温度。如果使用本专利技术的方法,可完全排除成本密集的抽提系统,例如苛 性碱/水。此外,所产生的废物降至最少并且催化剂组分可回收。当然,本专利技术方法适用于所有均相催化反应,例如乙烯的低聚、羰 基合成和液相聚合,但其优选的用途是乙烯的低聚。优选地,催化剂包括一种有机酸的锆盐和至少一种有机铝化合物。更优选地,该锆盐的分子式为ZrCl4-Jra,其中X-0C0R或0S03R,,其 中R和R,独立地为烷基、烯基或苯基,并且其中0<m<4。在一个实施方案中,所述的至少一种铝化合物为A1(C2H5)3、 A12C13(C2H5)4 A1C1(C2H5)2。最优选地,所述加热装置是一个薄膜式蒸发器或一个热交换器和一 个闪蒸槽。此外,所述出口流可包括溶剂、催化剂、溶解的乙烯和线型oc -埽烃。 在这点上,所述溶剂可选自曱苯、苯和庚烷,其中优选甲苯。 此外,优选将失活的催化剂从出口流中分离。更优选地,加热装置中的含催化剂的出口流的停留时间为约1亳秒 至约1分钟。此外,本专利技术的目的通过一个用于催化工艺的反应器系统达到,该 反应器系统包括一个反应器和一个连接于该反应器上的加热装置,以将 该反应器的含催化剂的出口流加热至温度为至少160'C。最后,优选加热装置为一个薄膜式蒸发器或一个热交换器和一个闪 蒸槽。通过以下对本专利技术方法的一个乙烯低聚工艺的示例性实施方案的详 细描述,本专利技术方法的其它的特征和优点将变得明显。在为获得线型ot-烯烃的乙烯低聚工艺中,乙烯在反应器中、在一种 溶剂和一种均相有机金属催化剂的存在下低聚。优选经一条第一管线从 低聚反应器中取出乙烯和轻质a-烯烃的混合物,以及一些用作溶剂的甲 苯。经一条第二管线排出曱苯、催化剂、溶解的乙烯和线性a-烯烃的液 体混合物。为避免低聚反应器后的设备部分中催化剂存在剩余活性,必 须尽快地使催化剂失活。根据本专利技术方法,通过使这种来自低聚反应器 的含催化剂的出口流在加热装置中处于至少1601C的温度下达到上述目 的。优选地,这种加热装置可以是能够将出口流快速加热至所想要的温 度的一种薄膜式蒸发器或一种热交换器和一种闪蒸槽。在该温度下,出 口流中含有的活性催化组分被不可逆地破坏。因此,本专利技术的反应器系统包括一个反应器和一个连接在该反应器 上的加热装置,以使来源于反应器的含催化剂的出口流可转移至加热装置中,从而将出口流加热到温度为至少160x:。最优选地,加热装置中 的出口流的停留时间为约i亳秒至约i分钟。已发现同样存在于出口流中的线型oc-烯烃在温度为60至约300°C 的范围内是稳定的,以致在至少160'C的温度下处理出口流对于所得到 的线型ct-烯烃是无害的。在加热装置中进行热处理之后,此时含失活催化剂组分的出口流可 根据现有技术再进行处理,即可从出口流中分离该催化剂組分,并将线 型a-烯烃分馏。前述说明书中或权利要求书中所公开的特征,无论以分开的方式还 是以任何组合的方式,对于以其不同形式实现本专利技术而言是重要的。权利要求1.使催化工艺中使用的有机金属催化剂失活的方法,其特征在于使工艺反应器的含催化剂的出口流在一个加热装置中处于至少160℃的温度下。2. 权利要求1的方法,其中所述工艺反应器中的实施的工艺是乙烯 的均相催化低聚、 一种羰基合成或一种液相聚合。3. 权利要求2的方法,其中所述工艺是乙烯的低聚。4. 权利要求3的方法,其中所述催化剂包括一种有机酸的锆盐和至 少一种有机铝化合物。5. 权利要求4的方法,其中所述锆盐的分子式为ZrCl4-fflXa,其中 X-0C0R或0S03R,,其中R和R,独立地为烷基、烯基或苯基,并且其中 0<m<4。6. 权利要求4的方法,其中所述至少 一种铝化合物是A1 (C2H5) 3、 A12C1 (CA)3或A1C1(C2H5)2。7. 前述任一项权利要求的方法,其中所述加热装置是一种薄膜式蒸 发器或一种热交换器和一种闪蒸槽。8. 前述权利要求3至7中的任一项的方法,其中所述出口流包括溶 剂、催化剂、溶解的乙烯和线型a-烯烃。9. 权利要求8的方法,其中所述溶剂选自甲苯、苯和庚烷,其中优 选曱苯。10. 前述任一项权利要求的方法,其中失活后的催化剂从出口流中分离。11. 前述任一项权利要求的方法,其中含催化剂的出口流在加热装置 中的的停留时间为约1毫秒至约l分钟。12. 用于催化工艺的反应器系统,包括一个反应器和一个连接于该反 应器上的加热装置,以将反应器的含催化剂的出口流加热至温度为至少 160°C。13. 权利要求12的反应器系统,其中所述加热装置是一个薄膜式蒸 发器或一个热交换器和一个闪蒸槽。全文摘要本专利技术涉及一种用于使催化工艺中使用的有机金属催化剂失活的方法以及用于该方法的反应器系统,该方法的特征在于使工艺反应器的含催化剂的出口流在加热装置中处于至少160℃的温度下。文档编号C07C45/50GK101238084SQ200680027827 公开日2008年8月6日 申请日期2006年6月13日 优先权日2005年7月29日专利技术者F·莫萨, H·博尔特, P·弗里茨, T·阿里 申请人:林德股份公司;沙特基础工业公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
使催化工艺中使用的有机金属催化剂失活的方法,其特征在于使工艺反应器的含催化剂的出口流在一个加热装置中处于至少160℃的温度下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P弗里茨H博尔特F莫萨T阿里
申请(专利权)人:林德股份公司沙特基础工业公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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